- 能量之源——光与光合作用
- 共7595题
下列是有关光合作用和呼吸作用的实验内容．
【Ⅰ】利用下列材料用具，完成探究不同颜色的光对光合作用的影响的有关实验．
材料用具：直径为1cm的打孔器1个，注射器1个，蓝色玻璃纸和绿色玻璃纸若干，小烧杯4个，新鲜菠菜叶片若干，装有60W白炽灯泡的台灯1个．
方法步骤：
①用打孔器打出小圆形叶片30片，并用注射器抽出小圆形叶片内的气体，将其放入黑暗处盛有清水的1个烧杯中待用．
②取3个洁净且______的小烧杯并编号为A、B、C，分别倒入20mL富含CO2的清水．
③分别向A、B、C小烧杯中加入10片小圆形叶片．
④A小烧杯用绿色玻璃纸包裹，B小烧杯______，C小烧杯______，然后用台灯进行等距离光照．
⑤20分钟后观察并记录A、B、C小烧杯内叶片上浮的数量情况．
⑥实验结果与预测是：A小烧杯内叶片上浮的数量最少；B小烧杯内叶片上浮的数量______；C小烧杯内叶片上浮的数量______．
【Ⅱ】绿叶中色素的提取和分离实验中，用作溶剂的是______；提取色素时，研磨叶片要迅速而且______，为防止研磨中色素被破坏，应向研钵中放入少许的______；色素分离时，滤液细线不要触及______．
【Ⅲ】如表为不同氧气浓度下，植物呼吸作用过程中相关气体的交换值．根据表格中的数据回答相关的问题：
（1）当CO2的释放量与O2的吸收量的比值等于1时，植物的呼吸方式是______．
（2）当CO2释放量为1.00时，写出此时植物呼吸作用的化学反应式：______．
正确答案
解：【Ⅰ】②根据无关变量相同且适宜的原则，取3个洁净且大小相同的小烧杯并编号为A、B、C，分别倒入20mL富含CO2的清水．
④根据对照实验的一般原则可知，A小烧杯用绿色玻璃纸包裹，B小烧杯用蓝色玻璃纸包裹，C小烧杯不做处理，作为对照，然后用台灯进行等距离光照．
⑥色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少．由于直接光照的烧杯吸收的光最多，因此光合作用最强，产生氧气最多，因此C小烧杯白光组（或对照组）叶片上浮的数量最多，而色素对绿光吸收最少，光合作用最弱，产生氧气最少，因此叶圆片上浮的最少．所以，A小烧杯内叶片上浮的数量最少；B小烧杯内叶片上浮的数量其次；C小烧杯内叶片上浮的数量最多．
【Ⅱ】绿叶中色素的提取和分离实验中，一般用无水乙醇（或丙酮或93号汽油）作为溶剂．提取色素时，研磨叶片要迅速而且充分，为防止研磨中色素被破坏，应向研钵中放入少许碳酸钙（CaCO3）．色素分离时，滤液细线不要触及层析液．
【Ⅲ】（1）由于有氧呼吸过程中，氧气的消耗量：二氧化碳的释放量=6：6，因此CO2的释放量与O2的吸收量的比值等于1时，植物只进行有氧呼吸．
（2）当氧气浓度为0时，CO2释放量为1.00时，此时植物只进行无氧呼吸；当氧气浓度为15时，植物只进行有氧呼吸．化学反应式为C6H12O6
故答案为：
【Ⅰ】②大小相同
④用蓝色玻璃纸包裹 不做处理
⑥其次（其他表达合理可得分） 最多
【Ⅱ】无水乙醇（或丙酮或93号汽油） 充分 碳酸钙（CaCO3） 层析液
【Ⅲ】（1）只进行有氧呼吸
（2）反应式如下：C6H12O6
解析
解：【Ⅰ】②根据无关变量相同且适宜的原则，取3个洁净且大小相同的小烧杯并编号为A、B、C，分别倒入20mL富含CO2的清水．
④根据对照实验的一般原则可知，A小烧杯用绿色玻璃纸包裹，B小烧杯用蓝色玻璃纸包裹，C小烧杯不做处理，作为对照，然后用台灯进行等距离光照．
⑥色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少．由于直接光照的烧杯吸收的光最多，因此光合作用最强，产生氧气最多，因此C小烧杯白光组（或对照组）叶片上浮的数量最多，而色素对绿光吸收最少，光合作用最弱，产生氧气最少，因此叶圆片上浮的最少．所以，A小烧杯内叶片上浮的数量最少；B小烧杯内叶片上浮的数量其次；C小烧杯内叶片上浮的数量最多．
【Ⅱ】绿叶中色素的提取和分离实验中，一般用无水乙醇（或丙酮或93号汽油）作为溶剂．提取色素时，研磨叶片要迅速而且充分，为防止研磨中色素被破坏，应向研钵中放入少许碳酸钙（CaCO3）．色素分离时，滤液细线不要触及层析液．
【Ⅲ】（1）由于有氧呼吸过程中，氧气的消耗量：二氧化碳的释放量=6：6，因此CO2的释放量与O2的吸收量的比值等于1时，植物只进行有氧呼吸．
（2）当氧气浓度为0时，CO2释放量为1.00时，此时植物只进行无氧呼吸；当氧气浓度为15时，植物只进行有氧呼吸．化学反应式为C6H12O6
故答案为：
【Ⅰ】②大小相同
④用蓝色玻璃纸包裹 不做处理
⑥其次（其他表达合理可得分） 最多
【Ⅱ】无水乙醇（或丙酮或93号汽油） 充分 碳酸钙（CaCO3） 层析液
【Ⅲ】（1）只进行有氧呼吸
（2）反应式如下：C6H12O6
光合作用过程中，水的分解及三碳化合物形成糖类所需要的能量分别来自（ ）
正确答案
解析
解：由光合作用的过程可知，光合作用过程中，水的分解需要的能量来自光能，三碳化合物形成糖类所需要的能量来自光反应产生的ATP中的化学能．
故选：C．
（2015秋•巢湖市月考）如图为植物代谢示意图，下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、光反应的场所在叶绿体类囊体膜上，A错误；
B、③表示有氧呼吸，醋酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌进行有氧呼吸的主要场所是细胞质基质，酵母菌进行有氧呼吸的主要场所是线粒体，B错误；
C、③有氧呼吸和④ATP水解过程中的物质可逆，能量不可逆；植物生长时，一般①过程生成ATP更多，C正确；
D、①光反应必须有光才能进行，②暗反应有光无光均可进行，D错误．
故选：C．
光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、叶绿体的类囊体膜上进行光反应，A错误；
B、叶绿体的类囊体膜上进行光反应，B错误；
C、叶绿体基质只进行暗反应，不进行光反应，C错误；
D、叶绿体基质只进行暗反应，不进行光反应，D正确．
故选：D．
如图表示适宜光照条件下某高等植物的一个细胞内发生的部分生理过程，分析正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、小麦根尖分生区的细胞中没有叶绿体，不能进行光合反应，即不能进行图中①③过程，A错误；
B、物质变化伴随能量变化，光合作用把光能转变为化学能，细胞呼吸把化学能转化为热能和储存在ATP中的化学能，B正确；
C、②是有氧呼吸作用的第三阶段，发生在线粒体内膜上，④是有氧呼吸的第一，二阶段，分别发生在细胞质基质与线粒体基质中，C错误；
D、光合作用暗反应的[H]只能来自于①光反应，D错误．
故选：B．
如图l表示某植物叶肉细胞中发生的某些生理过程，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示物质，①～⑥表示气体的转移途径，图2表示该植物在不同光照强度下光合作用速率（用CO2吸收速率表示）的变化．请据图回答问题．
（1）图l中物质Ⅰ表示______，其分子结构简式为______．物质Ⅲ表示______，其生成场所是______．
（2）图l中能同时吸收红光和蓝紫光的色素是______．葡萄糖的生成和利用场所分别是______、______．
（3）如果该植物处于图2中C点状态时，图l中气体转移途径有①②④⑥；该植物处于图2中A点状态时，图l中气体转移途径有______（用数字表示）．
正确答案
ATP
A-P～P～P
水
线粒体
叶绿素
叶绿体（基质）
细胞质基质
③⑤
解析
解：（1）光合作用的光反应能为暗反应提供[H]和ATP，ATP的分子结构简式为A-P～P～P．有氧呼吸的第三阶段中，[H和氧气结合生成水，其反应场所是线粒体内膜．
（2）叶绿素能同时吸收红光和蓝紫光．光合作用过程生成葡萄糖，即叶绿体基质中．呼吸作用过程中葡萄糖会在细胞质基质中被分解为丙酮酸．
（3）图2中C点状态时已经达到了光饱和点，此时光合作用大于呼吸作用，图l中气体转移途径有①②④⑥；该植物处于图2中A点状态时，A点只进行呼吸作用，因此气体转移途径只有③⑤．
故答案为：
（1）ATP A-P～P～P 水 线粒体
（2）叶绿素 叶绿体（基质） 细胞质基质
（3）③⑤
如图为绿色植物光合作用过程示意图（物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示，图中a～g为物质，①～⑥为反应过程）．下列判断错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、分析图解可知，图中a物质表示色素，叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光，绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能储存在ATP中，A正确；
B、图中①表示水分的吸收，③表示水的光解，B正确；
C、将氧气物质用18O标记，氧气首先参与有氧呼吸生成水，该水分子可以参与有氧呼吸第二阶段，此时氧元素将转移到二氧化碳中，然后含放射性的二氧化碳参与光合作用，最终在（CH2O）中能检测到放射性18O，C正确；
D、图中d为ADP，e为还原型辅酶Ⅱ（NADPH），D错误．
故选：D．
正确答案
解析
解：AB、黑暗中金鱼藻只进行细胞呼吸，产生的CO2使pH下降，导致指示剂由紫色变为黄色，AB正确；
CD、本实验主要证明绿色植物进行光合作用吸收CO2，并没有证明光合作用释放O2，C错误；D正确．
故选：C．
1946年美国科学家卡尔文等进行了探究光合作用过程的下列实验．
（1）供给小球藻细胞持续的光照和CO2，使其光合作用处于相对稳定状态．然后，在短时间内加入放射性同位素标记的14CO2，在5秒光照后，卡尔文找到了含有14C的光合作用产物是______、C5和葡萄糖．卡尔文重复上述实验操作，但在0.5秒光照后，找到的含有14C的化合物主要是______．
（2）卡尔文在实验中发现，当把灯关掉后，由于______和______供应逐步停止，导致______的浓度急速升高．如果在光照下突然中断______的供应，则C5就积累起来．
（3）卡尔文等探究的14C转移过程被称为光合作用的______反应阶段，其场所是______．
正确答案
解：（1）暗反应中C5+CO2
（2）因【H】和ATP是光反应产物，当把灯关掉后，【H】和ATP供应逐步停止，C3
（3）二氧化碳参与光合作用暗反应所以其中14C转移过程被称为光合作用的应，其场所是叶绿体基质．
故答案为：
（1）C3（或答：“三碳化合物”） C3（或答：“三碳化合物”）
（2）[H]（或答：“NADPH”） ATP C3（或答：“三碳化合物”） 二氧化碳
（3）暗 叶绿体基质
解析
解：（1）暗反应中C5+CO2
（2）因【H】和ATP是光反应产物，当把灯关掉后，【H】和ATP供应逐步停止，C3
（3）二氧化碳参与光合作用暗反应所以其中14C转移过程被称为光合作用的应，其场所是叶绿体基质．
故答案为：
（1）C3（或答：“三碳化合物”） C3（或答：“三碳化合物”）
（2）[H]（或答：“NADPH”） ATP C3（或答：“三碳化合物”） 二氧化碳
（3）暗 叶绿体基质
叶面积指数是指单位土地面积上植物的总叶面积，图甲表示叶面积指数与光合作用和呼吸作用两个生理过程的关系；图乙表示绿色植物叶肉细胞内发生的光合作用和有氧呼吸的过程，图中a、b为光合作用的原料，①～④表示相关过程．据图回答：
（1）图甲中A点代表的意义是______，两条曲线所围成的部分代表______．
（2）叶面积指数大约为______时（用图中数字回答），对农作物增产最有利．据图解释为什么农作物不能过度密植？______
（3）图乙中a代表的物质是______，过程①进行的具体场所是______．
（4）在有氧呼吸的第一阶段，除了产生了[H]、ATP外，产物还有______．有氧呼吸产生ATP最多的是过程______（填图中序号）．
（5）若将该植物从CO2浓度为0.03%环境转移到CO2浓度为1%的环境中，其他环境条件一致，叶绿体中[H]含量将______．（填上升、下降或基本不变）
正确答案
解：（1）图示表面，A点表示当叶面积指数为9时，光合作用强度与呼吸作用强度相等．真正的光合作用强度=表观光合速率+呼吸速率，两条曲线围成的部分代表有机物的积累量．
（2）叶面积指数大约为5时，光合作用与呼吸作用差值最大，净光合作用量最大，有机物的积累增多，故对农作物的增产最有利．若农作物过度密植，则叶片之间相互遮挡光照，且田间通风不良，CO2浓度低，光合强度弱，而呼吸强度则因密度大，叶片多而明显加强，故有机物积累减少，产量降低．因此农作物不能过度密植．
（3）分析图乙可知，a代表的物质是水，b代表的物质是二氧化碳；①是光反应，发生在叶绿体的类囊体薄膜上．
（4）有氧呼吸第三阶段即②过程产生的ATP最多；有氧呼吸第一阶段产物有[H]、ATP和丙酮酸．
（5）CO2浓度升高，二氧化碳的固定加快，C3浓度升（C3的还原）（C3+[H]→（CH2O）+C5（在ATP供能和酶的催化下）加快，消耗更多的[H]，叶绿体中[H]含量将下降．
故答案为：
（1）当叶面积指数为9时，光合作用强度与呼吸作用强度相等 光合作用净产量
（2）5 若农作物过度密植，则叶片之间相互遮挡光照，且田间通风不良，CO2浓度低，光合强度弱，而呼吸强度则因密度大，叶片多而明显加强，故有机物积累减少，产量降低
（3）水 类囊体薄膜上
（4）丙酮酸 ②
（5）下降
解析
解：（1）图示表面，A点表示当叶面积指数为9时，光合作用强度与呼吸作用强度相等．真正的光合作用强度=表观光合速率+呼吸速率，两条曲线围成的部分代表有机物的积累量．
（2）叶面积指数大约为5时，光合作用与呼吸作用差值最大，净光合作用量最大，有机物的积累增多，故对农作物的增产最有利．若农作物过度密植，则叶片之间相互遮挡光照，且田间通风不良，CO2浓度低，光合强度弱，而呼吸强度则因密度大，叶片多而明显加强，故有机物积累减少，产量降低．因此农作物不能过度密植．
（3）分析图乙可知，a代表的物质是水，b代表的物质是二氧化碳；①是光反应，发生在叶绿体的类囊体薄膜上．
（4）有氧呼吸第三阶段即②过程产生的ATP最多；有氧呼吸第一阶段产物有[H]、ATP和丙酮酸．
（5）CO2浓度升高，二氧化碳的固定加快，C3浓度升（C3的还原）（C3+[H]→（CH2O）+C5（在ATP供能和酶的催化下）加快，消耗更多的[H]，叶绿体中[H]含量将下降．
故答案为：
（1）当叶面积指数为9时，光合作用强度与呼吸作用强度相等 光合作用净产量
（2）5 若农作物过度密植，则叶片之间相互遮挡光照，且田间通风不良，CO2浓度低，光合强度弱，而呼吸强度则因密度大，叶片多而明显加强，故有机物积累减少，产量降低
（3）水 类囊体薄膜上
（4）丙酮酸 ②
（5）下降
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